AXIO-NET Transformationsdienste

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1 AXIO-NET Transformationsdienste Passpunktfreie Echtzeittransformation Mit ihren Transformationsdiensten bietet AXIO-NET zusätzlich zu den Korrekturdaten får Ihre GNSS- Satellitenpositionierungen eine passpunktfreie Echtzeittransformation von globalen GNSS-Koordinaten in nutzerspezifische Koordinatensysteme an. AXIO-NET bietet Ihnen hierfår eine Vielzahl an MÇglichkeiten, Echtzeittransformationen durchzufåhren, die im Laufe der Jahre erweitert wurden. Abbildung 1 zeigt eine Ébersicht Åber alle Transformationsdienste von AXIO-NET. Mountpoint Bezeichnung Lagebezug HÇhenbezug 08-AXIO AXIO-Trans DHDN oder S42/83 DHHN92 09-AXIO AXIO-TransNHN ETRS89 DHHN92 10-AXIO AXIO-Trans-MAC DHDN oder S42/83 DHHN92 11-AXIO AXIO-TransNHN-MAC ETRS89 DHHN92 12-AXIO AXIO-TransDBREF DB_Ref DHHN92 13-AXIO AXIO-AutoTrans-Bessel DHDN DHHN92 14-AXIO AXIO-AutoTrans-Krassowski S42/83 DHHN92 15-AXIO AXIO-AutoTrans-GCG2016 ETRS89 DHHN16 16-AXIO AXIO-AutoTrans-NNBayern DHDN2011 NN AXIO AXIO-TransNHN-GCG2016 ETRS89 DHHN AXIO AXIO-AutoTrans-Bayern DHDN2011 DHHN2016 Abbildung 1: Äbersicht Transformationsdienste Hintergrund Bei der Verwendung satellitengeståtzter Positionierungsverfahren erhält der Anwender eine Position, bezogen auf ein weltweit einheitliches Bezugssystem das World Geodetic System 1984 (WGS84). Dieses Bezugssystem ist in Deutschland amtlich durch das European Terrestrial Reference System 1989 (ETRS89) realisiert. Bei vielen Anwendungen werden jedoch Koordinaten der amtlichen Lage- und HÇhenbezugssysteme der BundeslÄnder bençtigt. Seite 1

2 Die ÉberfÅhrung der gemessenen Koordinaten in ein anderes Bezugssystem erfordert in der Regel das zeitaufwändige Aufsuchen und Aufmessen von Passpunkten, die sowohl im gewånschten Bezugssystem als auch im ETRS89 vorliegen. Mit Hilfe solcher Passpunkte kçnnen anschlieöend lokale Transformationsparameter får den Wechsel des Bezugssystems berechnet werden. Der AXIO-NET Referenzdienst stellt seinen Nutzern mit den Transformationsdiensten einen Service zur VerfÅgung, der eine passpunktfreie Echtzeittransformation in ein anderes Bezugssystem ermçglicht. Wozu bençtige ich AXIO-NET Transformationsdienste? Wenn Sie AXIO-NET ohne Transformationsdienste nutzen, dann erhalten Sie eine genaue Positionierung im ETRS89. Sie kçnnen damit Vermessungen mittels UTM Projektion durchfåhren. Die mitgelieferte HÇhe ist dabei eine ellipsoidische HÇhe Åber dem GRS80 Ellipsoid und daher keine sogenannte GebrauchshÇhe. MÇchten Sie hingegen Echtzeitvermessungen in bestimmten Landessystemen wie dem DHDN (GauÖ- KrÅger) oder mit GebrauchshÇhen im NHN (Normal HÇhen Null) durchfåhren, dann bençtigen Sie zusätzlich zu einer PED Freischaltung eine Trans- oder TransNHN Freischaltung. Welche Tarifoptionen gibt es får Transformationsdienste? Der AXIO-NET TransNHN ermçglicht nur die Transformation der HÇhe in das HÇhenbezugssystem DHHN92 oder DHHN2016. Die Lagekoordinaten beziehen sich auf das ETRS89. Der AXIO-NET Trans ermçglicht zusätzlich noch die Transformation der Lagekoordinaten in unterschiedliche Landessysteme. Sie haben damit die MÇglichkeit alle Transformationsdienste mit Ausnahme von Trans-DBREF zu nutzen. Der AXIO-NET TransDBREF bietet Ihnen zusätzlich die Transformation in das Koordinatensystem der Deutschen Bahn. Was ist der Unterschied zwischen Trans und AutoTrans? Bei AXIO-Trans wird eine Transformation in zwei Schritten durchgefåhrt. Der erste Schritt ist eine Serverseitige Transformation, die auf dem AXIO-NET Server, auf Grundlage Ihrer Position durchgefåhrt wird. Der zweite Schritt der Transformation erfolgt auf Ihrem EmpfÄnger. Auf dem EmpfÄnger muss dazu ein passendes Koordinatensystem eingestellt werden. Seite 2

3 Bei AXIO-AutoTrans wird die Transformation vollständig auf Ihrem EmpfÄnger durchgefåhrt. Dazu wird Åber die Korrekturdaten (RTCM 3.1 Format) eine Transformationsnachricht verschickt, die vom EmpfÄnger gelesen werden kann. Ültere EmpfÄnger oder spezielle Systeme unterståtzen diese RTCM Nachricht teilweise nicht, wodurch die Transformation dann nicht zustande kommt. Mit Ausnahme von DBREF sind alle AXIO-NET Transformationsdienste als Trans sowie als AutoTrans verfågbar. Wie funktioniert AXIO-NET Trans Der Ablauf einer Echtzeittransformation unter der Nutzung des AXIO-NET Transformationsdienstes erfolgt nach Abbildung 2. AXIO-NET Zentrale Position des Nutzers XYZ (ETRS89) Vernetzung In der Vernetzungssoftware werden får den Nutzer positionsspezifische Korrekturdaten berechnet. positionsspezifische Korrekturdaten + Verbesserungen x, y, z Transformations- Im Transformationsmodul wird die Position des Nutzers mit einem dienstspezifischen Parametersatz in das jeweilige Landessystem transformiert und lokale Verbesserungen ( x, y, z) berechnet. Abbildung 2: schematischer Ablauf des Transformationsdienstes Der Nutzer wählt sich mit seinem Rover in den entsprechenden Transformationsdienst ein und Åbermittelt seine genäherte Position an die AXIO-NET Zentrale. In der Vernetzungssoftware werden får die genäherte Position des Rovers individuelle Korrekturdaten berechnet. Neben der Berechnung der Korrekturdaten wird in einem Transformationsmodul die Position des Rovers an das jeweilige Landessystem angepasst. Dies geschieht durch die Berechnung von lokalen Verbesserungen. Diese sind bereits in den anschlieöend an den Rover Åbermittelten Korrekturdaten enthalten. Seite 3

4 Unter Verwendung der Korrekturdaten berechnet der Rover eine an das Landessystem angepasste Position. Diese Position entspricht noch nicht der tatsächlichen Position im Landessystem. Daher ist es im zweiten Schritt nçtig, die angepasste Position mittels einer 7 Parameter-Datumstransformation in das jeweilige Landessystem zu Åbertragen. Dies geschieht mit einem im Rover konfigurierten AXIO- NET Transformationsparametersatz. Folgende AXIO-NET Trans Dienste sind derzeit verfågbar: 08-AXIO (Trans) 09-AXIO (TransNHN) 10-AXIO (Trans-MAC) 11-AXIO (TransNHN-MAC) 12-AXIO (Trans DBREF) 17-AXIO (TransNHN GCG2016) Welche Einstellungen måssen vom Nutzer vorgenommen werden? Zur Nutzung des AXIO-NET Trans sind nur wenige Einstellungen in Ihrem Rover zu beråcksichtigen. Voraussetzung får ein korrektes Transformationsergebnis ist die Auswahl des jeweils passenden Transformationsparametersatzes sowie des korrekten Ellipsoidmodells in den Koordinaten-Systemeinstellungen Ihres Rovers. DHDN Landessysteme, RD83, PD83 mit Bessel Ellipsoid: = 584,9567 [ ] = 1, ["] = 107,7277 [ ] = 0, ["] = 413,8036 [ ] = 3, ["] = 7, [ ] STN42/83 Landesysteme mit Krassowski Ellipsoid: = 23,3189 [ ] = 0, ["] = 121,7131 [ ] = 0, ["] = 90,9398 [ ] = 0, ["] = 0, [ ] ETRS89 mit NHN HÇhen, Grundlage WGS84 Ellipsoid: = 76.3 [ ] = ["] = 40.1 [ ] = ["] = 54.7 [ ] = ["] = 6.9 [ ] Seite 4

5 Bei EmpfÄngern der folgenden Hersteller wird der Parametersatz mit inversen Vorzeichen verwendet. Die Liste hat keinen Anspruch auf VollstÄndigkeit. Im Zweifel wenden Sie sich bitte an Ihren ReceiverhÄndler oder Hersteller. - Sokkia mit SurvCE - Spectra Precision - Stonex mit SurvCE - Topcon mit Magnet Field, TopSurv, Pocket3D NÄhere Hinweise sowie Anleitungen zur Konfiguration Ihres Rovers finden Sie auf FÅr weiterfåhrende Informationen zur Konfiguration Ihres Rovers wenden Sie sich bitte an den jeweiligen Hersteller oder HÄndler. Was muss ich bei der Arbeit mit GauÖ-KrÅger Landessystemen beachten? Bei Nutzung der Mountpoints 08-AXIO, 13-AXIO oder 14-AXIO, erhalten Sie eine Transformation in GauÖ-KrÅger Landesysteme. Die Grundlage der Landeskoordinaten bildet in den alten BundeslÄndern, ThÅringen und Sachsen das DHDN von 1990 mit Grundlage auf dem Bessel Ellipsoid. In den BundeslÄndern Brandenburg, Mecklenburg-Vorpommern und Sachsen-Anhalt war es das STN42/83 mit Grundlage auf dem Krassowski Ellipsoid. In Tabelle 1 sind die Lage- und HÇhenbezugssysteme aufgefåhrt, die mit AXIO-NET Trans und AXIO- NET AutoTrans (Bessel / Krassowski) in den einzelnen BundeslÄndern unterståtzt werden. Seite 5

6 Tabelle 1: Lage- und HÅhenbezug der GauÇ-KrÉger Mountpoints Bundesland Lagesystem (Lagestatus) system LST HÄhen- Ellipsoid Baden-WÅrttemberg DHDN Bessel LST100 DHHN92 Bayern DHDN Bessel LST120 DHHN92 Berlin DHDN Bessel LST200 DHHN92 Brandenburg STN 42/83 Krassowski LST150 DHHN92 Bremen DHDN Bessel LST100 DHHN92 Hamburg DHDN Bessel LST100 DHHN92 Hessen DHDN Bessel LST100 DHHN92 Mecklenburg-Vorpommern STN 42/83 Krassowski LST150 DHHN92 Niedersachsen DHDN Bessel LST100 DHHN92 Nordrhein-Westfalen DHDN Bessel LST177 DHHN92 Rheinland-Pfalz DHDN Bessel LST180 DHHN92 Saarland DHDN Bessel LST197 DHHN92 Sachsen RD 83 Bessel LST110 DHHN92 Sachsen-Anhalt STN 42/83 Krassowski LST150 DHHN92 Schleswig-Holstein DHDN Bessel LST210 DHHN92 ThÅringen PD 83 Bessel LST120 DHHN92 Mountpoint 08-AXIO ist in allen BundeslÄndern verfågbar und ermçglicht die Transformation in die Landessysteme aus Tabelle 1. Sobald die Verbindung zum Mountpoint 08-AXIO hergestellt ist, wird anhand der Nutzerposition das entsprechende Landesystem ausgegeben. Der Nutzer muss dann auf dem EmpfÄnger das passende Koordinatensystem inklusive 7 Parametertransformation einstellen. Mountpoint 13-AXIO ist nur in den BundeslÄndern mit Bessel Ellipsoid verfågbar. Die Transformation wird automatisch eingestellt, sofern das Auto Koordinatensystem am EmpfÄnger aktiviert wurde. Mountpoint 14-AXIO ist nur in den BundeslÄndern mit Krassowski Ellipsoid verfågbar. Die Transformation wird automatisch eingestellt, sofern das Auto Koordinatensystem am EmpfÄnger aktiviert wurde. Seite 6

7 Welche Transformationsgenauigkeit kann erwartet werden? In der folgenden Abbildung 3 werden die Transformationsgenauigkeiten aufgefåhrt, die mit dem AXIO-NET Trans in den einzelnen BundeslÄndern erreicht werden kçnnen. Abbildung 3: Erreichbare Transformationsgenauigkeiten nach BundeslÑndern Da es sich bei den hier aufgefåhrten Genauigkeiten um die einfache Standardabweichung der Transformationsgenauigkeit handelt, liegen die Transformationsergebnisse auf 68% der BundeslandflÄche innerhalb der in der Grafik angegebenen Genauigkeit. Wichtiger Hinweis! Die regionalen Unterschiede der Transformationsgenauigkeit resultieren aus Netzspannungen der Landessysteme der einzelnen BundeslÄnder. Somit variieren die Genauigkeiten der Transformationsergebnisse in AbhÄngigkeit von der HomogenitÄt des jeweiligen Landessystems. In vielen FÄllen ist die Genauigkeit weitaus besser als in der Grafik aufgefåhrt, sie kçnnen jedoch lokal auch Werte von bis zu 1 dm annehmen. HÇhere Abweichungen treten vornehmlich an den Landesgrenzen auf. In diesen Bereichen sollten Sie mçglichst mit einem lokalen Transformationsparametersatz arbeiten, den Sie sich auf Basis lokaler identischer Punkte selbst berechnen. Dadurch beugen Sie auöerdem der Gefahr vor, bei Ihrer Einwahl dem falschen Landessystem zugeordnet zu werden. Seite 7

8 FÅr das Stadtgebiet DÅsseldorf wurde die Datengrundlage des Transformationsmoduls so verdichtet, dass dort eine Transformationsgenauigkeit von 2 cm in Lage und HÇhe erreicht werden kann. Was tun, wenn eine hçhere Genauigkeit erforderlich ist? Messprojekte, die eine hçhere Genauigkeit erfordern, zählen ebenfalls zu Anwendungsbereichen får die AXIO-NET Transformationsdienste. Bevor Sie ein solches Projekt angehen, sollten Sie die Transformationsgenauigkeit innerhalb Ihres Messgebietes ÅberprÅfen. Sollte die Transformationsgenauigkeit in Ihrem Messgebiet nicht Ihren Genauigkeitsanforderungen entsprechen, empfehlen wir, den Bezugssystemwechsel Åber einen lokalen Transformations-Parametersatz durchzufåhren. Wie funktioniert der AXIO-NET AutoTrans? Bei AXIO-NET AutoTrans Diensten wird das Koordinatensystem inklusive Transformations- und Ellipsoidparameter mit den Korrekturdaten Åbertragen. Voraussetzung dafår ist, dass der EmpfÄnger die RTCM 3.1 Nachrichtentypen 1021 und 1023 lesen kann. Die Funktion AutoTrans wird bei einigen Herstellern unterschiedlich bezeichnet. Die Funktionsweise ist aber die gleiche. Topcon: Online Transformation Leica: Auto Koordinatensystem Trimble: Broadcast RTCM Wird das AutoTrans Koordinatensystem zum ersten Mal empfangen, wird es in der Koordinatensystem Datenbank auf dem Controller mit einem spezifischen Namen abgespeichert. Die Namen kçnnen Sie der nachfolgenden Tabelle 2 entnehmen: Tabelle 2: Namen der Autokoordinatensysteme Mountpoint Bezeichnung Name des Auto Koordinatensystems 13-AXIO AutoTrans-Bessel AUTO_DHDN_BESSEL_ AXIO AutoTrans-Krassowski AUTO_STN4283_KRASS_ AXIO AutoTrans-GCG2016 AUTO_NHN_GCG16 16-AXIO AutoTrans-NNBayern AUTO_DHDN2011_NN2007_BAYERN_ AXIO AutoTrans-Bayern AUTO_DHDN2011_DHHN2016_BY Seite 8

9 Bei erstmaliger Einrichtung muss zusätzlich zum Auto Koordinatensystem noch die Projektion festgelegt werden, z.b. UTM North Zone 32, Bessel Zone 3 o.ä., da sonst falsche oder gar keine Koordinaten angezeigt werden. Die Einrichtung ist aber nur einmalig je Mountpoint vorzunehmen. Nach der Einrichtung stellt der EmpfÄnger dann automatisch das Auto Koordinatensystem ein, sobald Sie mit dem AXIO- NET Server verbunden sind. NÄhere Hinweise sowie Anleitungen zur Konfiguration Ihres Rovers finden Sie auf FÅr weiterfåhrende Informationen zur Konfiguration Ihres Rovers wenden Sie sich bitte an den jeweiligen Hersteller oder HÄndler. Was sind die Vorteile von AXIO-NET AutoTrans? Keine manuelle Eingabe des 7-Parametersatzes RÅckrechnung transformierter Koordinaten in ETRS89 Koordinaten direkt mçglich Folgende AXIO-NET AutoTrans Dienste sind derzeit verfågbar: 13-AXIO (AutoTrans Bessel) 14-AXIO (AutoTrans Krassowski) 15-AXIO (AutoTrans GCG2016) 16-AXIO (AutoTransNN Bayern) 18-AXIO (AutoTrans Bayern) Was sind die Vorteile von AXIO-NET Trans? AXIO-NET Trans kann auf nahezu allen Systemen angewendet werden Wie kann ich herausfinden welchen Mountpoint ich får meine Messung bençtige? Die Mountpoints lassen sich zunächst einfach nach Lagebezug und HÇhenbezug unterscheiden. WÄhlen Sie mithilfe der Tabelle auf Seite 1 den passenden Mountpoint aus. Danach kçnnen Sie entscheiden, ob Sie einen Trans oder AutoTrans Mountpoint wählen mçchten? Seite 9

10 Gibt es AXIO-NET Trans auch mit Galileo und Beidou Korrekturdaten? Die meistgenutzten Transformationsdienste sind auch in Kombination mit Galileo und Beidou Satelliten nutzbar. Das Korrekturdatenformat ist RTCM 3.2. Die Mountpoints får GPS+GLO+GAL+BDS sind separat auf Port 2102 verfågbar. Sie måssen dazu im Controller den NTRIP Server auf caster.axio-net.eu Port 2102 umstellen. Beim Abruf des Sourcetables erscheint die folgende Tabelle 3: Tabelle 3:Sourcetable Port 2102 Mountpoint Bezeichnung Sat.System Lagebezug HÇhenbezug AX-NHN AXIO-TransNHN GPS+GLO+GAL+BDS ETRS89 DHHN92 AX-NHN16 AXIO-TransNHN-GCG2016 GPS+GLO+GAL+BDS ETRS89 DHHN16 AX-Auto-NHN16 AXIO-AutoTrans-GCG2016 GPS+GLO+GAL+BDS ETRS89 DHHN16 AX-Trans AXIO-Trans GPS+GLO+GAL+BDS DHDN S42/83 DHHN92 AX-Auto-Bessel AXIO-AutoTrans-Bessel GPS+GLO+GAL+BDS DHDN DHHN92 AX-Auto-Krassowski AXIO-AutoTrans-Krassowski GPS+GLO+GAL+BDS S42/83 DHHN92 FÅr RÅckfragen rufen Sie uns einfach unter unserer Serviceline an oder senden uns eine direkt an Seite 10